仅通过捕捉瞬时血压值，可能会出现“白大褂高血压(穿白大褂看病血压升高)”的误判，也可能会错过血压预警，识别疾病全貌。一些血压连续监测方法主要依靠光学、声学或机械模式。这些系统的共同缺点是它们体积大并且与皮肤的弹性不相容。那么，有没有操作简单、无创、准确、轻便、不影响日常生活、可以长时间连续监测血压的产品呢？
2022年6月20日，德克萨斯大学奥斯汀分校的研究团队在《自然纳米技术》(Nature Nanotechnol)杂志上发表了题为“通过石墨烯生物阻抗ttoos对动脉血压进行连续无袖监测”的研究成果(图1)[1]。发现导电石墨烯电子纹身可以连续采集皮肤传导的微小电流，通过机器学习算法分析血压结果。血压测量准确度高，有误差:收缩压0.2±5.8 mmHg，舒张压0.2±4.5 mmHg，平均动脉压0.1±5.3 mmHg；；石墨烯薄层会牢牢贴在皮肤上，不会四处滑动，可以避免“伪影”数据；电子石墨烯纹身可以在皮肤上佩戴一周左右。
图1研究结果(来源:[1])
在非临床(动态)环境中连续监测动脉血压对于了解人体的各种健康状况至关重要。医生依靠袖带血压计测量收缩压(SBP)、舒张压(DBP)和平均动脉压(MAP)的瞬时值。然而，人体血压在一天中波动很大，与个人行为、日常习惯和生活方式有关。因此，需要对患者进行持续、定期的血压监测，及时对高血压进行预警和预后护理。
这项研究介绍了一个血压测量数据集使用原子薄石墨烯电子纹身(GETs)和生物阻抗(Bio-Z)作为测量模式。石墨烯纹身使用高质量的CVD(化学气相沉积)石墨烯，并制作在超薄的200纳米聚甲基丙烯酸甲酯层上。石墨烯是一种类似于石墨铅笔内部的碳。这种材料是导电的，电子纹身位于包裹传感器的粘性和弹性材料中。长时间佩戴很舒服，不会滑落。这意味着它可以通过皮肤传导小电流，这种电子纹身会牢牢地粘在皮肤上。石墨烯-皮肤阻抗由Hioki LCR IM3536研究，Bio-Z由手腕上的桡动脉和尺动脉测量。
该设备通过将电流注入皮肤，然后分析身体的反应(称为生物阻抗)来进行测量。生物阻抗与血压变化存在相关性，血压变化与血容量变化相关。然而，这种相关性并不是特别明显，因此该团队创建了一个机器学习模型来分析这种联系，以获得准确的血压读数。
一旦石墨烯薄层捕捉到原始数据，机器学习算法将解释这些信息，并以mmHg(用于测量血压的单位)为单位提供结果。利用机器学习回归模型将记录的生物阻抗与血压进行关联，从而构建血压监测数据库平台。该数据库将4通道生物阻抗信号的原始时间数据与血压和PPG(光电容积描记)信号共享(图2)。GET用于监测个体(n=7)的动脉血压。每个个体持续时间超过300分钟。实验过程中使用医用级血压监测设备Finapres NOVA测量受试者血压作为对照。在实验中，每个参与者都接受了4个1小时的连续血压监测，并进行了约2，500±600次血压测量，获得了18，667个数据点(表1)。
图2石墨烯电子纹身的工作原理(来源:[2])
表1受试者编号、数据收集日期、实验持续时间和实验中完成的活动的所有数据。
来源:[1]制表:生物探索编辑小组
注意:
1.手握Coldpressor(HGCP):受试者做握力运动3分钟，缓慢升高DBP和SBP，然后将手放入冷桶(CP)中1分钟，以确保血压起初变高，然后在4分钟的休息期内非常缓慢地下降。
2.骑自行车:受试者做一组4分钟的自行车踏车运动，中间休息4分钟。
3.瓦尔萨尔瓦:每个瓦尔萨尔瓦动作包括受试者捏住鼻子，同时试图用力呼气20-30秒，从而产生广泛的内部压力积累，增加BR，然后降低，然后再次快速增加。
4.基线:在没有BP变化方案的数据收集开始时。参与者在休息。
5.其余:无BP变更协议。参与者在休息。
结果显示，石墨烯电子纹身测量血压的准确度很高，误差为:收缩压为0.2±5.8 mmHg，舒张压为0.2±4.5 mmHg，平均动脉压为0.1±5.3 mmHg该项研究的合著者、德克萨斯大学生物医学工程教授Roozbeh Jafari博士表示，“由于血压监测设备的限制，我们并不经常测量血压，我们无法准确了解人体的血压。用于纹身的传感器很小，轻到不敏感。即使你看不到它，它也不会动，在运动、睡觉、工作、吃饭等不同情况下都能保持正常运行。但是，你需要让传感器保持在同一个地方，因为如果你移动它，测量结果就会不同。有了这项新技术，我们将有机会了解我们的血压在一天中如何波动，并将能够量化血压对我们身体的影响。在医疗领域，无袖血压监测是圣杯，目前市场上还没有可行的解决方案。利用电子纹身技术将患者从机器中解放出来，可以实现在任何地方采集血压数据。医生根据连续血压数据的结果，给予患者个性化的护理，会促进医疗进步。”
该研究的另一位合作者德姬·阿金万德博士(dr . Claude Akinwande)表示，“电子纹身监测到的数据可以创建一个数字双胞胎模型，将人体指标数字化，记录并预测人体可能会随着时间的推移对治疗做出反应。每个人都可以从了解自己的血压记录中受益，这不仅适用于有高血压风险的人，也适用于其他积极监控自己健康、压力和其他因素的人。”
阿金万德的团队正在开发第二代电子纹身，预计将在未来5年内推出。第二代电子纹身将体积更小，使用蓝牙技术和近场通信(NFC)传输数据，并与智能手表和手机兼容。用于持续血压监测的电子纹身即将进行临床试验，在不久的将来将成为主流。